بررسی هیدرودینامیکی اثرات غیر خطی نوسان آزاد و گذرای یک استوانه بزرگ شناور در دریا

افزایش روز افزون جمعیت و نیاز به تامین انرژی، انسان را وادار نموده است تا به جستجوی منابع انرژی فسیلی حتی در زیر دریاها واقیانوسها بپردازد. امروزه صنعت فراساحل، حفاری و استخراج در آبهای عمیق تاچندین هزار متر را امکان پذیر ساخته است و در این راستا انواع سکوهای نفتی از نوع ثابت و شناور طراحی و ساخته شده اند و ا زآنجا که قسمت عمده این سازه ها را اجزاء استوانه ای تشکیل می دهند، در این مقاله اثرات غیر خطی تداخل سیال با یک جسم شناور اولیه صفر و دامنه کوچک برای استوانه دایروی در نظر گرفته شده است. کف دریا افقی و نفوذ ناپذیر فرض می گردد. با استفاده از بسط اختلالی و بسط تیلور برای معادلات و شرایط مرزی حاکم بر سیال و معادله حرکت جسم، دو دستگاه معادلات مرتبه اول و دوم حاصل شده است و حوزه حل بامرز متغیر به حوزه ای با مرز ثابت تقلیل پیدا می کند. برای شرط مرزی تشعشعی روش سازه تری از آنچه قبلا انجام شده است، استفاده می گردد. سپس با استفاده از معادله انتگرالی گرین و پنل بندی سطوح حوزه حل و روش گام برداری زمانی، دو دستگاه معادلات حاصل به ترتیب حل شده و نیروهای هیدرودینامیکی و پروفیل موج تشعشعی حاصل تا مرتبه دوم، بر حسب زمان بدست می آیند. درنهایت رفتار برنامه نسبت به پارامترهای مختلف مورد بحث قرار گرفته و پروفیل موج سه بعدی حاصل شده است.

کلیدواژه ها:

استوانه شناور ، امواج تشعشعی آب ، غیر خطی ، حوزه زمان ، روش پنل